3つの問題があります。 * 1つ目の問題は $\log_{\frac{1}{2}} 16 = - [ (1) ]$ の空欄を埋める問題です。 * 2つ目の問題は $\log_3 18 - \log_3 2 = [ (1) ]$ の空欄を埋める問題です。 * 3つ目の問題は $\log_3(x-1) = 1 - \log_3(x+1)$ の解 $x = [ (1) ]$ を求める問題です。

代数学対数対数関数方程式
2025/6/12

1. 問題の内容

3つの問題があります。
* 1つ目の問題は log1216=[(1)]\log_{\frac{1}{2}} 16 = - [ (1) ] の空欄を埋める問題です。
* 2つ目の問題は log318log32=[(1)]\log_3 18 - \log_3 2 = [ (1) ] の空欄を埋める問題です。
* 3つ目の問題は log3(x1)=1log3(x+1)\log_3(x-1) = 1 - \log_3(x+1) の解 x=[(1)]x = [ (1) ] を求める問題です。

2. 解き方の手順

* 1つ目の問題:log1216\log_{\frac{1}{2}} 16 の計算
log1216=y\log_{\frac{1}{2}} 16 = y とすると、 (12)y=16(\frac{1}{2})^y = 16
2y=242^{-y} = 2^4。よって、y=4-y = 4 なので y=4y = -4
したがって、 log1216=4\log_{\frac{1}{2}} 16 = -4 なので、log1216=(4)=4- \log_{\frac{1}{2}} 16 = - (-4) = 4
* 2つ目の問題:log318log32\log_3 18 - \log_3 2 の計算
log318log32=log3182=log39=log332=2\log_3 18 - \log_3 2 = \log_3 \frac{18}{2} = \log_3 9 = \log_3 3^2 = 2
* 3つ目の問題:log3(x1)=1log3(x+1)\log_3(x-1) = 1 - \log_3(x+1) の解の計算
log3(x1)+log3(x+1)=1\log_3(x-1) + \log_3(x+1) = 1
log3((x1)(x+1))=1\log_3((x-1)(x+1)) = 1
log3(x21)=1\log_3(x^2 - 1) = 1
x21=31x^2 - 1 = 3^1
x21=3x^2 - 1 = 3
x2=4x^2 = 4
x=±2x = \pm 2
ただし、log3(x1)\log_3(x-1)log3(x+1)\log_3(x+1) が定義されるためには、x1>0x-1 > 0 かつ x+1>0x+1 > 0 である必要があるので、x>1x > 1 が必要です。
したがって、x=2x = 2 が解となります。

3. 最終的な答え

* 1つ目の問題の答え:4
* 2つ目の問題の答え:2
* 3つ目の問題の答え:2

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